DE69201950T2 - ZITHER WITH OUTLINE OF DAMPED WOOD, MOLDED AT HIGH TEMPERATURE. - Google Patents
ZITHER WITH OUTLINE OF DAMPED WOOD, MOLDED AT HIGH TEMPERATURE.Info
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Saiteninstrumente, die einen Resonanzkasten aus Holz aufweisen.The present invention relates to the field of string instruments having a wooden resonance box.
Sie betrifft insbesondere eine Zither, welche eine Vielzahl von Saiten und einen Resonanzkasten umfaßt, wobei der Resonanzkasten einen inneren Hohlraum, der von einer Umfassung aus Holz begrenzt wird, einen unteren Resonanzboden, der auf einer Seite der Umfassung vorgesehen ist, und einen oberen Resonanzboden, der auf der anderen Seite der Umfassung vorgesehen ist, aufweist, wobei der obere Resonanzboden mindestens ein Schalloch aufweist, die Saiten auf dem oberen Resonanzboden auf der dem Resonanzkasten entgegengesetzten Seite angeordnet sind und von dem oberen Resonanzboden durch mindestens einen Steg beabstandet sind.In particular, it relates to a zither comprising a plurality of strings and a sound box, the sound box having an internal cavity delimited by a wooden enclosure, a lower soundboard provided on one side of the enclosure and an upper soundboard provided on the other side of the enclosure, the upper soundboard having at least one sound hole, the strings being arranged on the upper soundboard on the side opposite the sound box and being spaced from the upper soundboard by at least one bridge.
Diese Art von Musikinstrument ist seit sehr langer Zeit bekannt. Die französische Patentschrift Nr. 2 512 994 hat diese Zithern erheblich verbessert.This type of musical instrument has been known for a very long time. The French patent specification No. 2 512 994 has significantly improved these zithers.
So sind Verbesserungen auf der melodischen Ebene des Instruments durch die Verbreiterung der Stimmlage des Instruments vorgenommen worden, die von einem einfachen atonalen Modalakkord bis zu drei chromatischen Oktaven reichen kann. Verbesserungen haben ebenfalls die harmonische Ebene betroffen, und zwar durch Hinzufügung von Bordunen, die in Resonanz mitschwingen oder nicht und in Akkorden oder atonalen modalen Gruppen verteilt sind. Schließlich ist in der Patentschrift Nr. 2 512 994 vorgesehen, die Schwingungen der Saiten mittels eines schwimmenden Stegs, der bei einem Siebtel der Saitenlänge unter Seitenspannung angeordnet ist, auf den unteren Resonanzboden zu übertragen, wobei der erzielte Schalldruck dann maximal ist.Thus, improvements have been made on the melodic level of the instrument by broadening the instrument's pitch, which can range from a simple atonal modal chord to three chromatic octaves. Improvements have also affected the harmonic level, by adding drones, which may or may not resonate and are distributed in chords or atonal modal groups. Finally, patent specification No. 2 512 994 provides for the vibrations of the strings to be transmitted to the lower soundboard by means of a floating bridge placed under lateral tension at one seventh of the length of the string, the sound pressure achieved being then at a maximum.
Bei diesem verbesserten Instrumententyp erfolgt also die Veränderung des Drucks der umgebenden Luft, die sich unserem Trommelfell als Schallphänomen und musikalische Erscheinung mitteilt, mittels des unteren Resonanzbodens. Dieser letztere ist aus Weichholz gefertigt und er soll zugleich Eigenschaften einer deutlichen Elastizität und eine auf einer Regelmäßigkeit der linearen und hohlen Fasern beruhende Physiologie aufweisen. Dieser untere Resonanzboden wird mittels einer starren Umfassung und Verstärkungsstäben, die dazu bestimmt sind, die von der Spannung der Saitengruppe bei der Umfassung hervorgerufenen Verformungen zu kompensieren, unter Spannung gesetzt.In this improved type of instrument, the variation in the pressure of the surrounding air, which is transmitted to our eardrum as a sound phenomenon and musical appearance, is therefore carried out by means of the lower soundboard. The latter is made of soft wood and is intended to have properties of marked elasticity and a physiology based on the regularity of the linear and hollow fibers. This lower soundboard is put under tension by means of a rigid frame and reinforcing rods designed to compensate for the deformations caused by the tension of the group of strings during the frame.
Der Resonanzboden bildet den schwingenden Teil des Resonanzkastens. Dieser letztere soll mittels der Schwingung des Resonanzbodens eine Zone von erhöhtem und dynamischem Schalldruck schaffen. Der untere Resonanzboden erzeugt den Luftdruck in dem Resonanzkasten, und mittels des Schallochs erfolgt die Depression nach außen.The soundboard forms the vibrating part of the resonance box. The latter is intended to create a zone of increased and dynamic sound pressure through the vibration of the soundboard. The lower soundboard generates the air pressure in the resonance box, and the depression to the outside takes place through the sound hole.
Die Umfassung des Resonanzkastens wird im allgemeinen durch Zusammenfügung oder Verleimung mehrerer Elemente hergestellt, und ihr inneres Profil basiert auf strengen geometrischen Formen auf der Basis von Geraden oder ist intuitiv oder rational von Kurven abgeleitet, die hinsichtlich ihrer Fortpflanzungscharakteristik bekannt sind. Die Art der Konstruktion dieser Umfassung bewirkt jedoch Verzerrungen bei den Tönen, die von den in Schwingung befindlichen Saiten ausgesendet werden.The enclosure of the resonance box is generally made by assembling or gluing several elements, and its internal profile is based on strict geometric shapes based on straight lines or is intuitive or rationally derived from curves known for their propagation characteristics. However, the way in which this enclosure is constructed causes distortions in the sounds emitted by the vibrating strings.
Die schwingende Saite versetzt nämlich die bei der Herstellung des Instruments verwendeten Materialien mit in Bewegung und ruft im Inneren des Kastens Luftbewegungen hervor, die als "stehende Wellen" bezeichnet werden. Andererseits färbt die Eigenschwingung dieser Materialien den durch die Schwingung der Saite erhaltenen anfänglichen Ton und verschlechtert die Klangfarbe des Instruments durch die Verstärkung der Fortpflanzung bestimmter harmonischer Frequenzen im Schallspektrum. Schließlich kann die Vergrößerung der Amplitude bestimmter Obertöne eine "hohle" oder "schrille" Wirkung der Klangfarbe des Instruments begünstigen.The vibrating string sets the materials used to make the instrument in motion and creates air movements inside the case, known as "standing waves". On the other hand, the natural vibration of these materials colors the initial tone obtained by the vibration of the string and degrades the timbre of the instrument by amplifying the propagation of certain harmonic frequencies in the sound spectrum. Finally, increasing the amplitude of certain overtones can encourage a "hollow" or "shrill" effect in the timbre of the instrument.
Aus dem Dokument EP-A-0 195 481 ist eine Violine bekannt, deren Körper aus einem einzigen Stück geformt ist, erhalten durch Profilschnitt einer Schichtholzplatte. Gemäß diesem Dokument wird der Resonanzboden der Violine durch Warmformen eines Holzstücks hergestellt, das vorher in kochendes Wasser getaucht worden ist.From the document EP-A-0 195 481 a violin is known whose body is formed from a single piece obtained by profile cutting of a laminated wood panel. According to this document, the soundboard of the violin is made by thermoforming a piece of wood that has previously been immersed in boiling water.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zither der oben angeführten Art vorzuschlagen, bei der die Bedeutung der stehenden Wellen stark verringert ist und bei der die Schallamplitude des ausgesendeten Saitentones stark vergrößert ist.It is the aim of the present invention to propose a zither of the type mentioned above in which the significance of the standing waves is greatly reduced and in which the sound amplitude of the emitted string tone is greatly increased.
Die Erfindung, wie sie beansprucht wird, erreicht ihr Ziel durch den Umstand, daß die Umfassung durch Warmbiegen eines gedämpften Holzstückes hergestellt wird, das so zugeschnitten ist, daß die Holzfasern im wesentlichen parallel zum Innenumfang der Umfassung verlaufen.The invention as claimed achieves its object by the fact that the enclosure is manufactured by hot bending a steamed piece of wood which is cut so that the wood fibres run substantially parallel to the inner periphery of the enclosure.
Das Dämpfen, die intensive Trocknung, die Verdrehung, die Komprimierung der Holzfasern und das Unterspannungsetzen sind in gleicher Weise ausschlaggebende Faktoren für die Erhöhung der Resonanzeigenfrequenz der Umfassung. Die erhaltene Wellenlänge ist somit kürzer und leichter zu dämpfen. Überdies wird die Fortpflanzung der Schwingungen quer durch die Umfassung nicht durch die Verleimung oder Zusammenfügung von Holzelementen mit gegenläufiger Faserung gebremst.Steaming, intensive drying, twisting, compression of the wood fibres and tensioning are all equally important factors in increasing the natural resonance frequency of the enclosure. The resulting wavelength is therefore shorter and easier to dampen. In addition, the propagation of vibrations across the enclosure is not slowed down by gluing or joining together wood elements with opposing grains.
Vorteilhafterweise weist die Innenkontur der Umfassung ein Profil auf, das sich aus drei Kurven mit einer Entwicklung von exponentiellem Charakter zusammensetzt, wobei die Kurven in verschiedenen Frequenzbereichen wirken.Advantageously, the inner contour of the enclosure has a profile consisting of three curves with an exponential development, the curves acting in different frequency ranges.
Die Kurven mit einer Entwicklung von exponentiellem Charakter begünstigen die akustische Dämpfung der stehenden Wellen, die aus der Eigenfrequenz des in Schwingung befindlichen Holzes resultieren.The curves with an exponential development favor the acoustic damping of the standing waves resulting from the natural frequency of the vibrating wood.
Die oben angeführten Eigenschaften können insbesondere auf eine Zither angewendet werden, bei der eine laminare Dekompression durch Anbringung eines zusätzlichen Holzteiles vorgesehen ist, das den inneren Hohlraum des Resonanzkastens in eine Hauptkammer, die mit dem Äußeren durch ein Hauptschalloch in Verbindung steht, und eine Dekompressionskammer, die mit dem Äußeren durch ein Dekompressionsschalloch in Verbindung steht, unterteilt, wobei die Hauptkammer und die Dekompressionskammer durch einen Durchgang, der zwischen dem zusätzlichen Teil und dem unteren Resonanzboden vorgesehen ist, miteinander verbunden sind.The above properties can be applied in particular to a zither in which laminar decompression is provided by the addition of an additional wooden part which transforms the inner cavity of the resonance box into a main chamber which communicates with the outside through a main sound hole. and a decompression chamber communicating with the outside through a decompression sound hole, wherein the main chamber and the decompression chamber are connected to each other by a passage provided between the additional part and the lower soundboard.
Vorteilhafterweise wird das zusätzliche Teil ebenfalls durch Warmbiegen aus gedämpftem Holz hergestellt und verlaufen dessen Fasern im wesentlichen parallel zur Kontur der Hauptkammer.Advantageously, the additional part is also made from steamed wood by hot bending and its fibres run essentially parallel to the contour of the main chamber.
Vorteilhafterweise weist das zusätzliche Teil das Profil einer der Kurven mit einer Entwicklung von exponentiellem Charakter auf. Derjenige Teil der Umfassung, welcher die Hauptkammer begrenzt, weist dann als Profil die beiden anderen Kurven mit einer Entwicklung von exponentiellem Charakter auf, wobei die eine derselben die laminare Dekompression mit der größten Wellenlänge in Richtung auf das Dekompressionsschalloch begünstigt.Advantageously, the additional part has the profile of one of the curves with an exponential development. The part of the enclosure which delimits the main chamber then has the profile of the other two curves with an exponential development, one of which promotes laminar decompression with the longest wavelength in the direction of the decompression sound hole.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung deutlich, die als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gegeben wird, wobei:Further advantages and characteristics of the invention will become apparent from reading the following description, given by way of example and with reference to the accompanying drawing, in which:
Figur 1 eine Draufsicht auf die Zither der Erfindung zeigt,Figure 1 shows a plan view of the zither of the invention,
Figur 2 ein Schnitt entlang der Linie II-II von Figur 1 ist,Figure 2 is a section along the line II-II of Figure 1,
Figur 3 ein Horizontalschnitt der Zither entlang der Linie III-III von Figur 2 ist,Figure 3 is a horizontal section of the zither along the line III-III of Figure 2,
Figur 4 das Teil zeigt, welches die Umfassung der Zither bilden soll.Figure 4 shows the part which is to form the frame of the zither.
Die Zeichnung zeigt eine Zither 1, welche eine Vielzahl von im wesentlichen parallelen Saiten 2 umfaßt, die in einer Ebene über einem Resonanzkasten 3 aus Holz angeordnet sind. Der Resonanzkasten 3 weist einen inneren Hohlraum 4 auf, der von einer Umfassung 5 begrenzt wird, welche die Form eines Ringes besitzt, auf dessen beiden Seiten ein unterer Resonanzboden 6 und ein oberer Resonanzboden 7 befestigt sind, und weist ferner Füße 8 auf, die unter dem unteren Resonanzboden 6 angeordnet sind und dazu vorgesehen sind, die Zither 1 auf einer Unterlage 9 abzustützen. Der innere Hohlraum 4 ist in eine Hauptkammer 10 und eine Dekompressionskammer 11 unterteilt, und zwar durch ein zusätzliches Holzteil 12, das unter dem oberen Resonanzboden 7 angeordnet ist. Zwischen dem zusätzlichen Teil 12 und dem unteren Resonanzboden 6 ist ein Durchgang 13 vorgesehen, um die Hauptkammer 10 und die Dekompressionskammer 11 zu verbinden. Die Hauptkammer 10 steht mit dem Äußeren über ein Hauptschalloch 14 in Verbindung, das eine im wesentlichen runde Form besitzt und sich etwa in der Mitte des oberen Resonanzbodens 7 befindet. Die Dekompressionskammer 11 steht ebenfalls mit dem Äußeren in Verbindung, und zwar über ein Dekompressionsschalloch 15, das in dem oberen Resonanzboden 7 neben der Umfassung 5 vorgesehen ist. Die Hauptkammer 10 nimmt den größten Teil des inneren Hohlraums 4 ein und bildet den eigentlichen musikalischen Resonanzkasten.The drawing shows a zither 1 comprising a plurality of substantially parallel strings 2 arranged in a plane above a wooden resonance box 3. The resonance box 3 has an inner cavity 4 which is delimited by a surround 5 which has the shape of a ring on both sides of which a lower soundboard 6 and an upper soundboard 7 are fixed, and further has feet 8 which are arranged under the lower soundboard 6 and are intended to support the zither 1 on a base 9. The inner cavity 4 is divided into a main chamber 10 and a decompression chamber 11 by an additional wooden part 12 which is arranged under the upper soundboard 7. Between the additional part 12 and the lower soundboard 6 a passage 13 is provided to connect the main chamber 10 and the decompression chamber 11. The main chamber 10 is connected to the outside via a main sound hole 14 which has a substantially round shape and is located approximately in the middle of the upper soundboard 7. The decompression chamber 11 is also connected to the outside via a decompression sound hole 15 which is provided in the upper soundboard 7 next to the enclosure 5. The main chamber 10 takes up most of the inner cavity 4 and forms the actual musical resonance box.
Die Saiten 2 sind über dem oberen Resonanzboden 7 angeordnet und von diesem letzteren durch einen Steg 16, der auf dem Holz des Instruments befestigt ist, und durch einen schwimmenden Steg 17 beabstandet, der mit dem unteren Resonanzboden 6 durch Brücken 18 verbunden ist, welche Öffnungen 19 durchlaufen, die in dem oberen Resonanzboden 7 vorgesehen sind.The strings 2 are arranged above the upper soundboard 7 and are spaced from the latter by a bridge 16 fixed to the wood of the instrument and by a floating bridge 17 connected to the lower soundboard 6 by bridges 18 passing through openings 19 provided in the upper soundboard 7.
Jede Saite 2 ist mit einem Ende an der Umfassung 5 befestigt und mit dem anderen Ende an einem Wirbel 20, der das Spannen der Saite ermöglicht. Diese Befestigungsweise der Saiten ist durch die französische Patentschrift Nr. 2 512 994 bekannt und wird in der vorliegenden Einreichung nicht weiter beschrieben.Each string 2 is attached at one end to the enclosure 5 and at the other end to a peg 20 which allows the string to be tensioned. This method of attaching the strings is known from French patent specification No. 2 512 994 and is not described further in the present application.
Der obere Resonanzboden 7 und der untere Resonanzboden 6 sind aus Weichholz wie Fichte oder Oregonpine gefertigt. Sie weisen Elastizitätseigenschaften und eine auf einer Regelmäßigkeit der linearen und hohlen Fasern beruhende Physiologie auf.The upper soundboard 7 and the lower soundboard 6 are made of soft wood such as spruce or Oregon pine. They have elastic properties and a physiology based on a regularity of the linear and hollow fibers.
Diese Resonanzböden 6 und 7 und insbesondere der untere Resonanzboden 6 werden mittels der Umfassung 5 und in der Zeichnung nicht dargestellter Verstärkungsstäbe unter Spannung gesetzt, um die von der Spannung der Saiten bei der Umfassung hervorgerufenen Verformungen zu kompensieren.These soundboards 6 and 7, and in particular the lower soundboard 6, are placed under tension by means of the enclosure 5 and reinforcing rods not shown in the drawing in order to compensate for the deformations caused by the tension of the strings in the enclosure.
Erfindungsgemäß wird die Umfassung 5 aus einem Stück 21 gedämpftem Holz hergestellt, vorzugsweise aus Buche, das man warmbiegt.According to the invention, the enclosure 5 is made from a piece 21 of steamed wood, preferably from beech, which is hot-bent.
Die Fasern 22 des Holzstückes 21 erstrecken sich im wesentlichen parallel zur derjenigen Kante 23 dieses Stückes 21, welche die innere ringförmige Wand der Umfassung 5 bilden soll. Ein Ende 24 dieses Stückes 21 ist abgeschrägt und wird nach dem Biegen gegen die Kante 23 des anderen Endes 25 gedrückt und an dieser befestigt. Dank dieser Konstruktionsweise der Umfassung 5 verlaufen die Fasern 22 im wesentlichen parallel zur Innenkontur 26 der Umfassung 5.The fibers 22 of the piece of wood 21 extend essentially parallel to the edge 23 of this piece 21 which is to form the inner annular wall of the enclosure 5. One end 24 of this piece 21 is beveled and, after bending, is pressed against the edge 23 of the other end 25 and fastened thereto. Thanks to this construction of the enclosure 5, the fibers 22 run essentially parallel to the inner contour 26 of the enclosure 5.
Das zusätzliche Teil 12 wird ebenfalls aus gedämpfter Buche hergestellt, und es wird so geformt, daß seine Fasern 22a der Kontur 27 des zusätzlichen Teils 12 folgen, welche die Hauptkammer 10 begrenzt.The additional part 12 is also made of steamed beech, and it is shaped so that its fibers 22a follow the contour 27 of the additional part 12, which delimits the main chamber 10.
Das zusätzliche Teil 12 wird mittels irgendeines bekannten Verfahrens an dem Ring 5 befestigt. Insbesondere können seine Endflächen (12a, 12b) an dem inneren Umfang 26 der Umfassung 5 angeleimt werden.The additional part 12 is attached to the ring 5 by any known method. In particular, its end surfaces (12a, 12b) can be glued to the inner periphery 26 of the enclosure 5.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besitzt der Umfang der Hauptkammer 10 ein konvexes Profil, das aus drei Kurven C1, C2, C3 geformt ist, die eine Entwicklung von exponentiellem Charakter aufweisen. Die Kurve C1 wird von dem Profil der Kontur 27 des zusätzlichen Teils 12 definiert. Die beiden anderen Kurven C2 und C3 werden von der Kontur 26 der Umfassung 5 gebildet, welche die Hauptkammer 10 abgrenzt. Die Kurve C2 erstreckt sich zwischen den Bezugspunkten 28 und 29 in Figur 3 und die Kurve C3 erstreckt sich zwischen den Bezugspunkten 29 und 30.According to another characteristic of the invention, the periphery of the main chamber 10 has a convex profile formed by three curves C1, C2, C3 which have an exponential development. The curve C1 is defined by the profile of the contour 27 of the additional part 12. The other two curves C2 and C3 are formed by the contour 26 of the enclosure 5 which delimits the main chamber 10. The curve C2 extends between the reference points 28 and 29 in Figure 3 and the curve C3 extends between the reference points 29 and 30.
Die Kurven C1, C2 und C3 wirken jeweils in verschiedenen Frequenzbereichen, was es der Hauptkammer 10 ermöglicht, als Folge der Schwingung einer Saite Schallwellen gemäß einer Verteilung zu verbreiten, die sich unabhängig von der Frequenz einer linearen Kurve annähert.The curves C1, C2 and C3 each act in different frequency ranges, which allows the main chamber 10 to propagate sound waves as a result of the vibration of a string according to a distribution that approaches a linear curve, independent of the frequency.
So begünstigt die Kurve C1 die Reflexion der Amplitudenmodulationen des Stegs 16.Thus, the curve C1 favors the reflection of the amplitude modulations of the bridge 16.
Die Kurve C3 begünstigt die Reflexion der Amplitudenmodulationen des schwimmenden Stegs 18, und die Kurve C2 gestattet eine laminare Dekompression der Frequenzen mit der größten Wellenlänge in Richtung auf das Dekompressionsschalloch 15, und dies in abgestimmter Phase mit dem Hauptschalloch 14.Curve C3 promotes the reflection of the amplitude modulations of the floating bridge 18, and curve C2 allows a laminar decompression of the frequencies with the longest wavelength towards the decompression sound hole 15, in phase with the main sound hole 14.
Aufgrund der Tatsache, daß die Umfassung 5 aus gedämpfter Buche besteht und warmgebogen wird, ist ihre Resonanzeigenfrequenz höher, was die akustische Dämpfung der von den Eigenfrequenzen der Umfassung ausgesendeten stehenden Wellen begünstigt.Due to the fact that the enclosure 5 is made of steamed beech and is hot-bent, its resonance natural frequency is higher, which favors the acoustic damping of the standing waves emitted by the natural frequencies of the enclosure.
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FR2672148A1 (en) | 1992-07-31 |
EP0568630B1 (en) | 1995-04-05 |
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